เบต้า-โทมาทีน มีศักยภาพในการใช้งานด้านชีวภาพหลายประการ โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านสุขภาพและยา เบต้า-โทมาทีนแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อจุลินทรีย์ ทั้งแบคทีเรีย เชื้อรา และแมลง ทำให้มีความเป็นไปได้ในการพัฒนาเป็นสารต้านจุลชีพและ biopesticide ธรรมชาติเพื่อปกป้องพืชผลโดยไม่ใช้สารเคมีสังเคราะห์ และช่วยพัฒนาพืชที่ต้านทานโรคได้มากขึ้น

นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์ต้านการอักเสบ ช่วยลดการอักเสบเรื้อรังในระบบต่างๆ ของร่างกาย และฤทธิ์ลดคอเลสเตอรอล โดยจับกับคอเลสเตอรอลและยับยั้งการดูดซึมในลำไส้

งานวิจัยยังพบว่า เบต้า-โทมาทีนมีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็ง โดยเฉพาะในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ มะเร็งเต้านม มะเร็งตับ และมะเร็งต่อมลูกหมาก กลไกการทำงานเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็ง (apoptosis) และยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ผิดปกติ

ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เบต้า-โทมาทีนถูกใช้เป็นเครื่องมือในการทำให้เยื่อหุ้มเซลล์พรุน ช่วยในการนำโมเลกุลอื่นเข้าสู่เซลล์ ความสามารถในการโต้ตอบกับเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้มีคุณค่าในการศึกษาด้านภูมิคุ้มกันและการพัฒนาวัคซีนในฐานะ adjuvant เพื่อเสริมการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน

เนื่องจากมีฤทธิ์ชีวภาพหลากหลาย จึงมีการศึกษาเพื่อนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร หรือเป็นส่วนประกอบในเครื่องสำอางที่ช่วยต้านอนุมูลอิสระและชะลอวัย อย่างไรก็ตาม ยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อยืนยันความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการใช้ในมนุษย์อย่างกว้างขวาง